установка для слива остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров

Формула изобретения

Установка для слива остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров, содержащая резервуар-сборник, вакуумный насос, подключенный к резервуару-сборнику посредством трубопроводов, отсекатель и всасывающий трубопровод с запорным вентилем, отличающаяся тем, что резервуар-сборник выполнен из вертикально установленных двух равных по объему полостей с выпуклыми днищами, каждое из которых имеет по вертикальной оси патрубок, и снабжен эластичной оболочкой, свободно размещенной на внутренней поверхности нижней полости и закрепленной по линии герметичного соединения полостей между собой, а установка дополнительно содержит переключатель потока, фильтр, установленный между запорным вентилем на всасывающем трубопроводе и отсекателем, соединенным с вакуумным насосом через нормально открытый канал переключателя потока, нормально закрытый канал которого подключен к патрубку верхней полости, обратный клапан и поплавковый клапан, жестко закрепленный корпусом на эластичной оболочке с ее внешней стороны, при этом внутренний объем резервуара-сборника под эластичной оболочкой связан через поплавковый и обратный клапаны с всасывающей линией вакуумного насоса.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к установкам для зачистки резервуаров от остатков жидкостей, преимущественно низкокипящих нефтепродуктов, и может быть использовано на складах и базах горючего при подготовке резервуаров к ремонту или к использованию под другие нефтепродукты.

В соответствии с требованиями ГОСТ 1510 резервуары должны периодически зачищаться от остатков нефтепродуктов. Для зачистки резервуаров обычно используют вакуумные установки, включающие вакуумный насос и резервуар-сборник или ручные и механические насосы.

Как показала практика, эксплуатации вакуумных установок при сливе остатков низкокипящих нефтепродуктов из резервуаров, например, таких как автомобильные бензины (А-76, АИ-92, АИ-95 и др), наблюдаются срывы заполнения резервуара-сборника топливом, причиной которых является интенсивное испарение бензина в вакууме и образование большого количества паров. В результате этого вакуумный насос не успевает удалять их из резервуара-сборника, разрежение в нем быстро падает и прекращается заполнение его топливом.

Анализ патентных и литературных источников показал, что известна установка для отвода нефтяных остатков и шлама со дна резервуара, включающая вакуумный насос, ресивер (резервуар-сборник) и захватывающее устройство с гибким шлангом. Захватывающее устройство состоит из диска, на нижней поверхности которого закреплены металлические пластины, изогнутые по спирали Архимеда. В центре диска установлен патрубок для подсоединения всасывающего рукава. Кроме того, установка снабжена резервными ресиверами, соединенными с вакуумным насосом гибким шлангом и трубопроводами с запорной арматурой ([1] А.с. 2141387, кл. В 08 В 9/08, 1998 г.).

Недостатком этой установки является то, что при зачистке резервуаров от остатков низкокипящих жидкостей, например, автомобильных бензинов, в ресивере, вследствие создаваемого вакуумным насосом разрежения, происходит интенсивное испарение жидкости, что приводит к резкому снижению производительности установки и увеличению продолжительности зачистки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является установка для зачистки резервуаров от остатков нефтепродуктов, включающая вакуумный насос, резервуар-сборник с отсекателем и всасывающий рукав с запорным вентилем. При этом резервуар-сборник установлен в горизонтальное положение и снабжен горловиной, на которой установлены вакуумметр и отсекатель. Отсекатель соединен с всасывающей линией вакуумного насоса. В нижней части одного из выпуклых днищ резервуара-сборника установлен патрубок с запорным вентилем, к которому подсоединен всасывающий рукав ([2] Овчинин Д.И. и др. Комплект оборудования для механизированной зачистки резервуаров.//НТИС. Транспорт и хранение нефтепродуктов. - 1995. - 6, с. 4-7. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. - прототип).

Недостатком этой установки является то, что резервуар-сборник, вследствие его горизонтального положения, имеет большую площадь испарения и при зачистке автомобильных бензинов в резервуаре-сборнике при разрежении, создаваемом вакуумным насосом, происходит интенсивное образование паров бензина, которые вакуумный насос не успевает откачивать, что и приводит к периодическому срыву процесса заполнения резервуара-сборника и, следовательно, к увеличению общего времени зачистки резервуара от остатков нефтепродуктов.

Технический результат изобретения - повышение надежности и эффективности эксплуатации установки при сливе остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров.

Этот технический результат достигается тем, что известная установка для слива остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров, содержащая резервуар-сборник, вакуумный насос, подключенный к резервуару-сборнику посредством трубопроводов, отсекатель и всасывающий трубопровод с запорным вентилем, согласно предлагаемому изобретению резервуар-сборник выполнен из вертикально установленных двух равных по объему полостей с выпуклыми днищами, каждое из которых имеет по вертикальной оси патрубок, и снабжен эластичной оболочкой, свободно размещенной на внутренней поверхности нижней полости и закрепленной по линии герметичного соединения полостей между собой, а установка дополнительно содержит переключатель потока, фильтр, установленный между запорным вентилем на всасывающем трубопроводе и отсекателем, соединенным с вакуумным насосом через нормально открытый канал переключателя потока, нормально закрытый канал которого подключен к патрубку верхней полости, обратный клапан и поплавковый клапан, жестко закрепленный корпусом на эластичной оболочке с ее внешней стороны, при этом внутренний объем резервуара-сборника под эластичной оболочкой связан через поплавковый и обратный клапаны с всасывающей линией вакуумного насоса.

На фиг.1 представлена установка для слива остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров;

на фиг.2 - узел I на фиг.1 (в разрезе);

на фиг.3 - положение каналов переключателя потока.

Установка для слива остатков низкокипящих жидкостей из жестких резервуаров состоит из вертикально установленного резервуара-сборника 1, состоящего из двух равных половин (полостей) с выпуклыми днищами, соединенных между собой фланцами 2. В нижнем днище резервуара-сборника 1 выполнено углубление 3 для размещения поплавкового клапана 4. Внутри нижней половины резервуара-сборника 1 свободно размещена эластичная оболочка 5, края которой закреплены между фланцами 2. В центральной части эластичной оболочки 5 на ее нижней поверхности закреплен поплавковый клапан 4, который соединен гибким шлангом 6 с трубопроводом 7 и обратным клапаном 8. Всасывающий трубопровод 9 соединен с нижней полостью резервуара-сборника 1, с сетчатым фильтром 10, связанным с отсекателем 11 и с переключателем потока 12, который связан с верхней полостью резервуара-сборника 2 и с всасывающей линией вакуумного насоса 13. На всасывающей линиии вакуумного насоса 13 установлен вакуумметр 14. Система трубопроводов установки снабжена запорными вентилями 15-23. Всасывающий трубопровод 9 также соединен с всасывающим рукавом 24 и напорным рукавом 25. Всасывающий рукав 24 соединен с всасывающим патрубком 26.

Поплавковый клапан 4 состоит из корпуса 27 и поплавка 28 со штоком 29, в верхней части которого имеется кольцевая канавка 30. Корпус 27 имеет верхний фланец 31 для крепления к эластичной оболочке 5 и нижний фланец 32 для крепления перфорированного кожуха 33. В корпусе 27 выполнены осевой канал 34 для штока 29 и радиальные каналы 35 и 36. Радиальный канал 36 снабжен патрубком 37.

В качестве материала для эластичной оболочки 5 используется маслобензостойкая резинотканевая материя.

Переключатель потока 12 представляет собой четырехходовой кран с четырьмя патрубками.

В качестве отсекателя 11 используется известное отсечное устройство с одним или двумя поплавковыми клапанами.

Вакуумметр 14 является контролирующим прибором, по показаниям которого определяют окончание заполнения всасывающего трубопровода нефтепродуктом и окончание заполнения резервуара-сборника 1.

Заявляемое устройство отличается от прототипа наличием новых элементов, а именно:

резервуар-сборник 1 выполнен из двух равных по объему вертикально установленных полостей с выпуклыми днищами;

эластичная оболочка 5 свободно размещена на внутренней поверхности нижней полости, края которой закреплены по линии герметичного соединения полостей между собой;

переключатель потока 12 соединен с вакуумным насосом 13, с патрубком верхней полости и отсекателем 11;

фильтр 10 установлен между запорным вентилем всасывающего трубопровода 20 и отсекателем 11, соединенным с вакуумным насосом 13 через переключатель потока 12;

поплавковый клапан 4, жестко закрепленный корпусом на эластичной оболочке 5, и обратный клапан 8, через которые внутренний объем резервуара-сборника под эластичной оболочкой связан с всасывающей линией вакуумного насоса.

В результате экспериментальных исследований, проведенных на модельной установке, состоящей из резервуара-сборника вместимостью 2 м³ и вакуумного насоса, было установлено, что скорость испарения автомобильного бензина в вакууме зависит от площади испарения и величины вакуума (табл. 1). Было установлено (табл. 2), что использование в резервуаре-сборнике эластичной оболочки с вертикальным его расположением практически исключает образование паров бензина и, следовательно, повышаются эффективность и надежность эксплуатации установки.

Весь процесс слива остатков низкокипящих нефтепродуктов из жестких резервуаров с помощью установки состоит из трех последовательных операций:

I - создание разрежения (вакуума) во всасывающем трубопроводе 9 и всасывающем рукаве 24 с целью заполнения их остатками нефтепродукта из зачищаемого резервуара;

II - заполнение резервуара-сборника остатками нефтепродукта из зачищаемого резервуара;

III - опорожнение резервуара-сборника (слив нефтепродукта в заранее приготовленную емкость).

Операция III может выполняться двумя способами:

III-A - опорожнение резервуара-сборника самотеком;

III-Б - опорожнение резервуара-сборника под давлением. Положение запорных органов установки при выполнении указанных операций представлено в табл. 3.

Установка работает следующим образом.

Всасывающий рукав 24 с запорным вентилем 21 и всасывающим патрубком 26 заносят в зачищаемый резервуар через люк-лаз (не показаны).

Затем выполняют операцию I - создают разрежение (вакуум) во всасывающем трубопроводе 9 и всасывающем рукаве 24. Для этого запорные органы устанавливают в положение, указанное в табл. 3 (операция I), и включают вакуумный насос 13. При работе вакуумного насоса создается разрежение во всасывающем рукаве 24, всасывающем трубопроводе 9 и в объеме резервуара-сборника 1 под эластичной оболочкой 5, при этом отсос воздуха происходит как через отсекатель 11, так и через каналы 35 и 36 поплавкового клапана 4. Под действием разрежения нефтепродукт из зачищаемого резервуара заполнит всасывающий рукав 24, всасывающий трубопровод 9 и сетчатый фильтр 10. Одновременно нефтепродукт поступит к поплавковому клапану 4, поплавок 28 всплывет и шток 29 перекроет каналы 35 и 36. В то же самое время нефтепродукт заполнит отсекатель 11, который перекроет линию всасывания, при этом разрежение во всасывающей линии вакуумного насоса 13 повысится. Величину разрежения контролируют по вакуумметру 14.

При повышении разрежения во всасывающей линии вакуумного насоса 13 ручку переключателя потока 12 (не показана) поворачивают по часовой стрелке на 90^o, при этом переключатель потока 12 устанавливается в нормально закрытое положение канала, т.е. всасывающая линия вакуумного насоса 13 сообщается с верхней полостью резервуара-сборника 1. Все запорные вентили устанавливают в положение для выполнения операции II - заполнение резервуара-сборника 1 остатками нефтепродукта из зачищаемого резервуара.

При нормально закрытом положении переключателя потока 12 разрежение создается в верхней полости резервуара-сборника 1. Под действием разрежения эластичная оболочка 5 начнет подниматься вверх, при этом объем резервуара-сборника 1, расположенный под эластичной оболочкой 5, будет заполняться остатками нефтепродукта из зачищаемого резервуара.

В связи с тем, что эластичная оболочка 5 соприкасается с нефтепродуктом, испарения последнего, т.е. образования паров практически не происходит.

В случае проскока воздуха из зачищаемого резервуара под эластичную оболочку 5 поплавок 28 со штоком 29 опускается вниз и скопившийся под эластичной оболочкой 5 воздух через каналы 35 и 36, эластичный шланг 6 и обратный клапан 8 отсасывается вакуумным насосом 13.

По окончании заполнения резервуара-сборника 1 нефтепродуктом эластичная оболочка 5 под действием вакуума прижмется к стенкам верхней полости и разрежение во всасывающей линии вакуумного насоса 13 будет повышаться. После этого закрывают запорный вентиль 20, выключают вакуумный насос 13 и приступают к выполнению операции III - опорожнение резервуара-сборника от нефтепродукта.

При выполнении операции III-A запорные вентили устанавливают в положение, указанное в табл. 3 (операция III-A), и сливают нефтепродукт через напорный рукав 25 в заранее приготовленную емкость (не показана).

При выполнении операции III-Б запорные вентили устанавливают в положение, указанное в табл. 3 (операция III-Б), включают вакуумный насос 13 и сливают нефтепродукт через напорный рукав 25 в заранее приготовленную емкость (не показана).

В процессе эксплуатации установки периодически сливают отстой механических примесей из сетчатого фильтра 10 через запорный вентиль 23.

Применение изобретения позволит исключить образование паров низкокипящих жидкостей в резервуаре-сборнике в процессе его заполнения и, следовательно, повысить надежность и эффективность эксплуатации установки.

Источники информации

1. А.с. 2141387, кл. В 08 В 9/08, 1998 г.

2. Овчинин Д.И. и др. Комплект оборудования для механизированной зачистки резервуаров.//НТИС. Транспорт и хранение нефтепродуктов. - 1995. - 6, с. 4-7. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ - прототип.